Question

【題目】如圖甲所示，阻值為r＝4 Ω的矩形金屬線框與理想電流表、理想變壓器的原線圈構成回路，標有“12 V 36 W”的字樣的燈泡L與理想變壓器的副線圈構成回路，燈泡L恰能正常發光，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為3∶1。矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的規律如圖乙所示。則( )

A.理想變壓器原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u＝40sin(100πt)V

B.理想電流表的示數為1 A

C.t＝0.01 s時，矩形金屬線框平面與磁場方向平行

D.燈泡L與理想變壓器的副線圈構成的回路中的電流方向每秒改變100次

Answer 1

【答案】BD

【解析】由于燈泡恰能正常發光，說明理想變壓器的輸出電壓U2＝12 V，根據理想變壓器電壓與匝數的關系可得U1＝U2＝36 V，所以理想變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為u＝36sin(100πt)V，故A選項錯誤；根據理想變壓器的電流與匝數的關系可得I1＝I2＝1 A，又電流表顯示的是交變電流的有效值，則理想電流表的示數為1 A，故B選項正確；t＝0.01 s時，電動勢的瞬時值為零，發電機的線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；由于理想變壓器不改變交流電的頻率，根據圖乙可知，燈泡L與理想變壓器的副線圈構成的回路中的電流方向每秒改變100次，故D選項正確。